Physik für Fitnessmenschen – Advanced
Erst hat sich Isaac Newton den ganzen Quatsch für die Erde ausgedacht und in seinem Gravitationsgesetz festgehalten. Daher stammt auch die berühmte Anekdote von Newton und dem Apfel. Nachdem ihm ein Apfel auf dem Kopf gefallen war, fragte sich Newton, warum dieser Apfel nun ausgerechnet nach unten fällt und nicht nach oben, zur Seite oder sonst wo hin. Ob diese Geschichte so stimmt, sei mal dahingestellt, aber so findet man sie jedenfalls in ganz vielen Kinderbüchern.
Später hat Albert Einstein das Ganze in seiner allgemeinen Relativitätstheorie noch komplizierter gemacht. Er hat sich gefragt, wie Gravitation überhaupt entsteht und festgestellt, dass Newtons Apfel als Erklärung nicht ausreicht.
Irgendwie ist er dann darauf gekommen, dass Körper die Raumzeit krümmen und diese Raumzeit damit quasi ausbeulen. Je größer die Beule, desto größer die Anziehungskraft. Du kannst dir das wie ein gespanntes Tuch vorstellen, in das Kugeln fallen. Je schwerer die Kugel, desto größer die Beule im Tuch.
Raumzeit ist nichts anderes als die drei Raumdimensionen und die Zeit als 4. Dimension. Du machst auch eine Beule in die Raumzeit und hast eine Anziehungskraft, aber die ist viel zu klein, als dass du sie wahrnehmen könntest.
Wenn du jetzt glaubst, dass das alles nicht wichtig ist, solltest du bedenken, dass du ohne diesen ganzen Hokuspokus nicht existieren würdest. Nur weil die Erde die perfekte Masse besitzt, um eine angemessen große Beule in die Raumzeit zu machen, ist Leben auf der Erde überhaupt möglich. Wäre sie zu klein, würden wir alle irgendwo herum schweben. Wäre sie zu groß, würden wir am Boden festkleben.
Wenn du jetzt weißt, was Gewichtskraft wirklich ist, kannst du dir auch folgendes Phänomen erklären:
Menschen mit Übergewicht haben selbst ohne Krafttraining überdurchschnittlich viel Muskelmasse. Durch die höhere Masse wirkt auf ihren Körper (und damit die Muskulatur) eine höhere Gewichtskraft ein als auf leichtere Menschen. Ihre Muskeln müssen also permanent mehr arbeiten und sind dadurch stärker und größer. Zudem erfordert es mehr Arbeit, diese Masse auch durch das Gravitationsfeld zu bewegen.
Daher müssen Astronauten im All auch ständig trainieren. Sie sind viel weiter vom Gravitationsfeld der Erde entfernt, sodass auf ihre Muskulatur viel weniger Gewichtskraft ausgeübt wird. Dadurch atrophiert ihre Muskulatur sehr schnell.
Das sieht man sehr schön nach der Landung, wenn die Astronauten das erste Mal wieder festen Boden unter sich haben und wacklig und unbeholfen die ersten Schritte gehen. Sind sie für längere Zeit auf einer Raumstation, können sie erstmal gar nicht mehr gehen.